新巴比伦王国存在了不到一百年便被波斯帝国灭亡了。
波斯帝国继承了巴比伦的文明遗产，利用楔形符号创造波斯语楔文。辉煌的两河流域文明走到了它的终点。公元前331年，代表希腊文明的亚历山大征服了全部西亚，新的希腊化文明开始在西亚和北非取代旧的楔形和象形文字文明。希腊语文成为近东的官方语文，塞姆语的民众则使用阿拉美亚字母文字，两河流域古老的楔形文字逐渐失传。同一千年前的许多苏美尔城市一样，巴比伦和亚述的古老城市被陆续放弃，两河流域文明完全灭亡了。三千年的两河流域文明灭绝的原因是复杂的。新兴的希腊和伊斯兰文明的征服和取代是重要的外部原因，过度的农业开发恶化了先天不足的生态环境是一个主要的内因。
新巴比伦王国虽然为时短暂，但它存在的时期却是两河流域历史上奴隶制经济最繁荣的时期，它在两河流域历史上留下了深深的印记。新巴比伦王国的灭亡，标志着两河流域历史独立发展的完结。从此它被一个个的外族入侵和统治，直至公元7世纪阿拉伯人入侵并统治这里。